基于区域姿态解算的五指机械手抓取系统设计与实现

禹鑫燚; 赵崇良; 陈磊; 朱明珠; 欧林林

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基于区域姿态解算的五指机械手抓取系统设计与实现

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针对五指机械手抓取成功率低和抓取任务相对简单的问题,基于区域姿态解算方法设计并实现了一种满足不同复杂任务的五指抓取系统。首先,设计了一种气动五指软爪,该软爪使用多种不同刚度的材料制成,由1根主气管和5根支气管驱动,控制复杂度较低,机械性能和抓取性能良好,适用不同的抓取策略。进一步结合软爪的特点提出了基于区域姿态解算的抓取策略。通过预测人手抓取物体时在物体上的接触区域,求解接触区域与软爪指尖在空间上的姿态解,计算软爪的抓取姿态和关节弯曲角度,该策略能够生成高鲁棒性的抓取姿态。然后,设计了包含大量物体的接触数据集。对数据集中的物体标注人手在抓取操作中指尖的接触区域,并尽可能地去除场景信息,提高了数据集的通用性,可用作基准数据集测试算法性能。最后,设计了一系列实验来验证软爪和抓取策略在复杂场景下的抓取性能,实验结果表明了所设计的五指软爪抓取系统在复杂场景下的有效性和可靠性。

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来源
《机器人》 |2023年第6期|698-709|共12页
作者
禹鑫燚; 赵崇良; 陈磊; 朱明珠; 欧林林;
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作者单位

浙江工业大学信息工程学院;

浙江杭州310023;

西北工业大学航天学院;

陕西西安710072;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机器人;
关键词
机器人抓取; 五指软爪; 姿态解算; 抓取数据集;

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